Материаловеды из Мичиганского технологического университета (США) открыли химическую реакцию, которая не только «пускает в расход» парниковый газ — диоксид углерода, но ещё и создаёт кое-что полезное, помимо положительной энергоотдачи.

Конечно, в попытках получения углеродсодержащих продуктов из CO₂ нет ничего нового, однако из-за высочайшей стабильности молекул диоксида углерода такие реакции обычно требуют очень много энергии. Самое печальное (о чём часто забывают даже учёные) в том, что если использованная на проведение такой реакции энергия происходит из ископаемого горючего, то суммарный баланс процесса по парниковым газам будет резко сдвинут в сторону образования ещё бóльших количеств последнего.

Такое положение дел полностью обессмысливает саму идею подобного процесса, призванного уменьшать содержание парникового газа в атмосфере.

Рис. 1. Полученный авторами работы аморфный полупроводниковый нитрид углерода (микрофотография Yun Hang Hu / Michigan Technological University).

Профессор химии Мичиганского технологического университета Юнь Хан Ху и его группа разработали экзотермическую реакцию между диоксидом углерода и нитридом лития (Li₃N), которая приводит к образованию двух продуктов — аморфного полупроводника нитрида углерода (С₃N₄) и литийцианамида (Li₂СN₂), одного из исходных для производства удобрений. (Вот бы ещё понять, куда делся кислород. Понять, впрочем, не трудно: просто образовался третий продукт — оксид лития, но он, видимо, не считается достойным упоминания.)

А много ли энергии производит эта реакция? Много. При проведении реакции между достаточным количеством диоксида углерода и 1 граммом Li₃N среда вокруг немедленно нагревается до 1 000 ˚C, то есть до температуры вулканической лавы.

Кстати, не угодил ли г-н Ху в ту же самую ловушку? Где он предлагает брать нитрид лития? Литий необычен тем, что из всех щелочных металлов только он самопроизвольно реагирует с азотом даже при комнатной температуре. Но вот беда — слишком уж медленно, неэффективно. Реакция идёт куда веселее при нагревании до 200 ˚C. Хорошо, можно подумать, что тут потери энергии ещё не так велики. Но где же взять сам литий? Как все знают, из электролиза расплава хлорида лития, предварительно синтезированного из его силиката. В общем, опять та же примитивная ошибка! Никто ещё не придумал вечного двигателя, никому ещё не удавалось обмануть термодинамику. Если какое-то вещество бурно реагирует с каким-либо распространённым природным газом с выделением большого количества энергии — значит, само это вещество очень искусственного происхождения, полученное с затратами ещё большего количества энергии.

Так что общий баланс по углероду всегда будет сдвинут в сторону образования парникового газа.

Подробности исследования описаны в статье, опубликованной в Journal of Physical Chemistry A.